國中組

在本研究中，採用煅燒後牡蠣殼（氧化鈣）作為新循環材料用以取代傳統高碳排水泥材料達到減碳的效果，同時利用生物炭具高穩定性且不易分解的特性添加至牡蠣殼水泥中達到固碳之目的；而牡蠣殼水泥與菱殼炭之間存在無機物-有機物的材料鍵結問題，透過日常生活中常見的食品添加劑作為黏著劑的實驗研究。實驗結果顯示，攪拌時間50分鐘、氧化鈣與水為1 比2 是最佳製備參數；3wt%玉米澱粉作為黏著劑具有最佳的成品耐受壓力（5.33 公斤）與透水性（1.05秒）。 本研究實驗成功找出牡蠣殼水泥製備參數與透過無毒性食品添加劑作為材料黏著劑來達到以「分子料理」的概念結合食品科學走向「友善環境」的生產兼具減碳及固碳的效果，實現全球「2050淨零碳排」之目標！

我們對搓球十分好奇，但又掌握不到那飄渺的球感。於是，我們進行文獻探究找出搓球動作的關鍵因素，並著手設計實驗裝置。透過重覆操作此裝置，我們找到最佳的搓球動作--搓球作用力（以通過時間表示）0.05秒至0.06秒、搓角20∘可產生高品質搓球、成功把搓球動作科學化，讓球感能具體呈現。令人振奮的是，我們發現搓球越快時，手越容易出現不易控制的反作用力，應是搓球失敗的主因。 本實驗裝置亦可說是全台第一座搓球動作研究及學習裝置！我們透過此裝置練習搓球，比對實驗數據後，可科學化快速修正動作，可說是搓球的葵花寶典。另外，我們也結合原理分析，提供大家在不同條件下的搓球應對策略以資參考。

每到學校打掃時間，我們常看到同學擦不到高處的窗戶或不想擦，因而聯想到從事清潔玻璃的工人，因PM2.5的夢魘未改善，又得搭乘吊車、冒生命危險擦洗大樓窗戶，加上曾在網路上看到自動擦窗車，所以想改善這些問題。我們以資訊課學的Scratch3.0編程、運算擦窗面積及路徑長度，設計三大類擦窗路徑，再以mblock轉換成Python語法、以Excel作數據分析。 研究結果為：「直線來回法」乾淨度最佳；「六角形法」最省水、也省電，節能效果最佳；「雨刷法」最省電，擦窗效能最佳。未來，希望能應用在日常生活中，代替人類進行玻璃清潔的工作，無論高低或大面積的窗戶，都能讓擦窗車在〝拐彎抹角〞時，達到最佳的清潔效能。

音樂可以陶冶性情但是購買樂器費用不低，自製樂器時要注意振動的薄膜和共鳴腔體積影響聲音的產生，氣體移動距離會影響駐波的波長導致音調變化、樂器的出氣孔大小會影響薄膜振動持續時間，出氣管深入共鳴腔的距離會影響共鳴腔內氣體振動的持續性，自製的吹笛利用開孔的距離和按孔的指法位置來調節共鳴腔的出氣量比例，就可吹奏出常見低音薩克斯風相同音階的基音，若是利用電腦聲音分析程式則發現二者組成聲音的三要素結果是有差異的，尤其是泛音差異更大，但是一般人的聽覺是不太容易分辨的。

本研究以水產養殖常用的豐年蝦（Artemia salina）為材料，開發其作為鹹水水質的急毒性生物檢測方法。以25‰食鹽水照光培養，從耐久卵開始孵化，約經14天發育為成體，以成體進行毒性測試，研究豐年蝦在含銅離子環境的死亡率、游動能力及卵孵化率。豐年蝦於銅離子處理24小時的半致死濃度（LC50）為7.647ppm，48小時處理的半致死濃度為1.251ppm，環境中的銅離子濃度愈高，豐年蝦的死亡率愈高，卵的孵化率也大幅降低，另外，觀察到豐年蝦的游動能力也受到銅離子的影響而變差。因此提出豐年蝦作為良好鹹水水域的重金屬急毒性生物檢測。此外，在pH=6環境下的豐年蝦，死亡率皆高於pH=8的環境，顯示酸性環境較不利於豐年蝦的生存。

在本研究我們分析出魏碑前後期的幾何差異，再與草書、楷書、行書、隸書等各種字體進行幾何的比較。發現楷書分別影響魏碑前期及魏碑後期，但魏碑前期及魏碑後期的特色卻大不相同，而魏碑後期字體特色更與草書相似。我們利用Font Creator開發「魏碑前期字體」供Windows使用者使用，除了將碑文留存的字庫進行數位典藏，並把未在歷史上保存的字按照數據復原模擬造字。我們還以Labview撰寫程式讓利用機械手臂模擬書寫，試圖以幾何意義與力學的角度去探討魏碑體前期為何歷史上僅存在短暫的時間。我們發揮在數學、自然、國文、藝文、資訊課堂所學，讓書法美學進行數據化以及墨跡再現。本研究是中小學科學展覽中第一個與書法相關的研究，也是少數與人文結合的科學探究作品。

本研究將農業廢棄物咖啡果皮為原料，用乾果機以60℃與70℃將其烘乾只要200分鐘，比傳統日曬法(兩天)更快；抗氧化力測試上，乾果機烘乾法顯著優於傳統日曬法；咖啡果皮以乾果機烘乾後的第1~9天都維持穩定抗氧化力；咖啡果實在較高海拔其抗氧化力比較低海拔要好，成長期在均溫較低的咖啡果實其抗氧化力比均溫高還要好；若是在相同海拔、沒有施肥咖啡果皮則抗氧化力較低。與六種果乾進行抗氧化力比較，咖啡果皮茶都比這些水果乾要高。而與茶葉的抗氧化力的測試中，咖啡果皮茶在所有茶類比較中僅次於綠茶，與阿里山高山茶相近。官能品評實驗中，受試者對乾果機烘乾的果皮茶之喜好程度均優於傳統日曬法且具高的購買意願。

水蘊草是很重要的實驗材料，我們之前發現溫度約15-20℃、光照約1000 lux時的葉綠體流動機率最高也最快，且葉綠體流動特性會因細胞形態及外在條件而有差異。本次我們利用縮時攝影檢視水蘊草的細胞質流，發現隨著一天日照強度變化，上午細胞質流會隨時間變快、過中午後會變慢；且中午時葉綠體會聚集成團、流動比例降低。進一步觀察光照強度對水蘊草細胞的影響，發現光線不足時葉綠體靜止不動且均勻分散，讓受光的表面積最大化；隨著光照增加，葉綠體重新排列，移動到細胞邊緣後開始進行細胞質流。細胞質流模式有速度慢、方向不定的紊流及速度快、順逆時針的層流，而強光下葉綠體會出現聚集成堆、流動停滯的現象。不同細胞質流模式會因光照條件而轉換。

本研究中主要是利用實驗來找出實驗溶解熱。最終得到以下的結論：利用不同自製卡計(量熱器)來進行熱含量測定，測量出最精確的溶解熱材質卡計為:保麗龍材質外蓋+鋁杯容器卡計，我們還發現溫度愈高時溶解熱反而較小，還有溶解度大的反應物，因溶解為放熱反應所以造成溶解熱也受影響而變大。最後我們找出最佳冷卻試劑樣品:找出CO(NH2)2固體/KNO3固體=2:1比例，是能降至低溫的冷凍劑。

滾子(橡皮圈、踏墊圈及彈簧圈)在轉盤內滾動時，會產生滾動、滑動、跳動、滾滑、跳滾等各種運動現象，亦會有下凹、前凸、上凸、後凸、橢圓、擴張波動... 等各種形狀的變化，並伴隨著滾子周長的增加。透過本實驗可驗證滾子的運動模式受到轉盤跟滾子的接觸面性質、轉速等因素的影響，而滾子在轉盤速度產生改變時，會因為摩擦力及重力的影響，產生後退或前進的現象。透過分析錄影檔，可計算出滾子的後退角及臨界轉速，促使滾子後退角產生改變的因素除了轉盤的材質之外，原因尚有其質量與表面狀態的差異。除此之外，我們又延伸出其他不同材質、大小的轉盤及滾子，嘗試各種組合，也因此發現把彈簧作為滾子時，能觀察到明顯的共振駐波...等有趣的現象。